(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状本体２０の外径部にボールの半割り受け穴２１…２１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部に軸方向に突出する連結ボス部２２が連設され、かつ、連結ボス部２２の内周面に嵌合溝２３が、またその外周面に嵌合部２４が形成された半割り状のインナーリング２と、リング状本体３０の外径部にボールの半割り受け穴３１…３１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部に上記嵌合部に嵌合可能な嵌合溝３２が形成された半割り状のアウターリング３とを備え、これらの両リング２，３を冷間鍛造によりそれぞれ高強度に形成する一方、インナーリング２の連結ボス部２２外周にアウターリング３を、両半割り受け穴２１…２１，３１…３１が相対向する状態で上記嵌合部２４への嵌合溝３２の嵌め込みをして回転不能に嵌合し、かつ、アウターリング３を貫通する連結ボス部２２の先端部分をアウターリング３の外側面に沿うようにカシメ加工して、冷間鍛造による高強度を維持したまま両リング２，３を一体的に結合したことを特徴とするプリテンションリング。
【請求項２】
まず、リング状本体２０の外径部にボールの半割り受け穴２１…２１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部に軸方向に突出する連結ボス部２２が連設され、かつ、連結ボス部２２の内周面に嵌合溝２３が、またその外周面の先端部に嵌合部２４が形成された半割り状のインナーリング２と、リング状本体３０の外径部にボールの半割り受け穴３１…３１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部に上記嵌合部２４に嵌合可能な嵌合溝３２が形成された半割り状のアウターリング３をそれぞれ冷間鍛造により高強度に形成し、次いで、インナーリング２の連結ボス部２２外周にアウターリング３を、両半割り受け穴２１…２１，３１…３１が相対向する状態で上記嵌合部２４への嵌合溝３２の嵌め込みをして回転不能に嵌合し、その後、アウターリング３を貫通して外方に突出する連結ボス部２２の先端部分をアウターリング３の外側面に沿うようにカシメ加工して、冷間鍛造による高強度を維持したまま両リング２，３を一体的に結合するようにしたことを特徴とするプリテンションリングの製造方法。
【請求項３】
まず、リング状本体２０の内径部に軸方向に突出する連結ボス部２２が連設され、かつ、連結ボス部２２の外周面に嵌合部２４が形成された一方部材２と、リング状本体３０の内径部に上記嵌合部に嵌合可能な嵌合溝３２が形成された他方部材３とをそれぞれ冷間鍛造により高強度に形成し、次いで、一方部材２の連結ボス部２２外周に第２部材３を、上記嵌合部２４と嵌合溝３２との嵌め合いをして回転不能に嵌入し、その後、第２部材３を貫通して外方に突出する連結ボス部２２の先端部分をアウターリング３の外側面に沿うようにカシメ加工して、冷間鍛造による高強度を維持したまま両部材２，３を一体的に結合するようにしたことを特徴とする二部材のカシメ工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、主としてプリテンショナー付きのシートベルト用リトラクタに用いられるプリテンションリング及びその製造方法に関するものであり、さらには、二部材のカシメ工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、この種シートベルト用リトラクタにあっては、衝突時にベルトを瞬時に巻き上げ、乗員の身体を効果的に拘束するプリテンショナー（ベルト予張力装置）が付加されているものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、プリテンショナーには、その構成部品の一つとして、図１５に示すような外径部にボールの受け穴４１…４１が多数円周方向に形成され、かつ、内径部にスピンドル（図示せず）にセレーション嵌合されるセレーション溝４２が形成されたプリテンションリング４が内蔵されているものがある。【０００３】  このプリテンションリングの製造方法としては、その形状が複雑であることから、図１６に示すように、軸方向中間部において左右対称形状に二分割した半割リング５，６をプレスなどの冷間鍛造によりそれぞれ形成し、その後、これらの半割リング５，６をその分割面５ａ，６ａにあいて重ね合わせた状態で溶接することにより一体化し、さらに、メッキ処理してプリテンションリングを製造するようにしている。
【特許文献１】特開２００８−２５４４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかし、上記した製造方法によれば、二つの半割リング５，６を溶接により一体化するため、プリテンションリング４の溶接部分が溶接時の熱により軟化してリング自体の強度が弱くなる。その結果、高強度をもつプリテンションリングとしては使用できないものであった。なお、この強度低下の問題に対しては溶接後、浸炭焼入れなどを施して硬くすることにより、高強度のプリテンションリングとして使用することはできる。しかし、浸炭焼入れなどのための特別な設備が必要で、面倒な作業と多大な時間を要し、コスト高となる問題があった。【０００５】  本発明は、上記した事情に鑑みて発明したもので、主たる目的は、プレスなどの冷間鍛造工法で強加工し硬化した２個のリングをカシメ工法により、浸炭焼入れを行うことなく高強度で高品質まま低コストで迅速容易に製造することができるプリテンションリング及びその製造方法を提供するものである。【０００６】  また、他の目的は、上記したプリテンションリングに限らず、プレスなどの冷間鍛造工法で強加工し硬化した二つの部材を用いて高強度で高品質の結合部材を形成する際に、浸炭焼入れを行うことなく低コストで迅速容易に製造することができる二部材のカシメ工法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本願の請求項１記載の発明は、リング状本体２０の外径部にボールの半割り受け穴２１…２１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部に軸方向に突出する連結ボス部２２が連設され、かつ、連結ボス部２２の内周面に嵌合溝２３が、またその外周面に嵌合部２４が形成された半割り状のインナーリング２と、リング状本体３０の外径部にボールの半割り受け穴３１…３１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部に上記嵌合部に嵌合可能な嵌合溝３２が形成された半割り状のアウターリング３とを備え、これら両リング２，３を冷間鍛造によりそれぞれ高強度に形成する一方、インナーリング２の連結ボス部２２外周にアウターリング３を、両半割り受け穴２１…２１，３１…３１が相対向する状態で上記嵌合部２４への嵌合溝３２の嵌め込みをして回転不能に嵌合し、かつ、アウターリング３を貫通する連結ボス部２２の先端部分をアウターリング３の外側面に沿うようにカシメ加工して、冷間鍛造による高強度を維持したまま両リング２，３を一体的に結合したことを特徴とする。【０００８】  本願の請求項２記載の発明は、プリテンションリングの製造方法として、まず、リング状本体２０の外径部にボールの半割り受け穴２１…２１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部に軸方向に突出する連結ボス部２２が連設され、かつ、連結ボス部２２の内周面に嵌合溝２３が、またその外周面の先端部に嵌合部２４が形成された半割り状のインナーリング２と、リング状本体３０の外径部にボールの半割り受け穴３１…３１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部に上記嵌合部２４に嵌合可能な嵌合溝３２が形成された半割り状のアウターリング３をそれぞれ冷間鍛造により高強度に形成し、次いで、インナーリング２の連結ボス部２２外周にアウターリング３を、両半割り受け穴２１…２１，３１…３１が相対向する状態で上記嵌合部２４への嵌合溝３２の嵌め込みをして回転不能に嵌合し、その後、アウターリング３を貫通して外方に突出する連結ボス部２２の先端部分をアウターリング３の外側面に沿うようにカシメ加工して、冷間鍛造による高強度を維持したまま両リング２，３を一体的に結合するようにしたことを特徴とする。【００１０】  本願の請求項３記載の発明は、二部材のカシメ工法として、まず、リング状本体２０の内径部に軸方向に突出する連結ボス部２２が連設され、かつ、連結ボス部２２の外周面に嵌合部２４が形成された一方部材２と、リング状本体３０の内径部に上記嵌合部に嵌合可能な嵌合溝３２が形成された他方部材３とをそれぞれ冷間鍛造により高強度に形成し、次いで、一方部材２の連結ボス部２２外周に第２部材３を、上記嵌合部２４と嵌合溝３２との嵌め合いをして回転不能に嵌入し、その後、第２部材３を貫通して外方に突出する連結ボス部２２の先端部分をアウターリング３の外側面に沿うようにカシメ加工して、冷間鍛造による高強度を維持したまま両部材２，３を一体的に結合するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】  本発明のプリテンションリングによれば、プレスなどの冷間鍛造により高強度に形成されたインナーリング２及びアウターリング３を、カシメ加工により一体に結合して高強度を維持したままプリテンションリング１を形成するようにしたから、従来の左右対称形状とした半割りリングを、その突合せ面で溶接により一体結合するもののように溶接熱で軟化して強度が低下するといったことがなく、高強度で高品質のプリテンションリングを得ることができる。その結果、カシメ後浸炭焼入れを特別に行う必要がなくなり、高強度で高精度のプリテンションリングを低コストで提供することができる。
その上、インナーリング２とアウターリング３とは、たとえばセレーション嵌合などにより回転不能に位置決めされた状態でカシメ加工により一体化されるので、ボールの半割り受け穴２１，３１同士が正確に一致した状態のもとで両リング２，３を確実強固に結合することができる。【００１２】  また、本発明のプリテンションリングの製造方法によれば、まず、プレスなどの冷間鍛造によりインナーリング２及びアウターリング３を高強度に形成し、次いで、両リング２，３をカシメ加工により一体に結合して高強度を維持したままプリテンションリング１を形成するようにしたから、先に述べたように、溶接熱で軟化して強度が低下するといったことがなく、高強度で高品質のプリテンションリングを製造することができる。その結果、カシメ後浸炭焼入れを特別に行う必要がなくなり、高強度で高精度のプリテンションリングを低コストで提供することができる。
その上、インナーリング２とアウターリング３とは、たとえばセレーション嵌合などにより回転不能に位置決めされた状態でカシメ加工により一体化されるので、ボールの半割り受け穴２１，３１同士が正確に一致した状態のもとで両リング２，３を確実強固に結合することができる。【００１３】  さらに、二部材のカシメ工法として、まず、カシメ部２２を一体に連設した一方部材２と、これに結合される他方部材３とをそれぞれプレスなどの冷間鍛造により高強度に形成し、次いで、これら両部材２，３を突き合わせた状態で上記カシメ部２２を他方部材３にカシメ加工して、高強度を維持したまま両部材２，３を一体的に結合するように構成すれば、従来の二部材をその突合せ面で溶接により一体結合するもののように溶接熱で軟化して強度が低下するといったことがなく、冷間鍛造時の高強度をそのまま維持した高品質の結合部材を得ることができる。その結果、カシメ後浸炭焼入れを特別に行う必要がなくなり、高強度で高精度の結合部材を低コストで提供することができる。したがって、この二部材のカシメ工法によれば、プリテンションリングに限らず、たとえば、分割タイプの多段式のスプロケットや分割タイプの多段式歯車或いは分割タイプのブロック部材の結合などに幅広く採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るプリテンションリングの縦断面図である。
【図２】同プリテンションリングの正面図である。
【図３】同左側面図である。
【図４】同右側面図である。
【図５】同中央縦断面図である。
【図６】インナーリングの鍛造後の形状説明図である。
【図７】インナーリングの下穴形成後の形状説明図である。
【図８】インナーリングのセレーション溝形成後の形状説明図である。
【図９】インナーリングの外形抜き後の形状説明図である。
【図１０】アウターリングの鍛造後の形状説明図である。
【図１１】アウターリングのセレーション溝形成後の形状説明図である。
【図１２】アウターリングの外形抜き後の形状説明図である。
【図１３】プリテンションリングの一次カシメ後の形状説明図である。
【図１４】プリテンションリングの最終カシメ後の形状説明図である。
【図１５】従来例の説明図である。
【図１６】同溶接前のプリテンションリングの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下本発明に係るプリテンションリングを図に基づいて説明する。
【００１６】  図１及び図５は、本発明に係るプリテンションリングを示し、プリテンションリング１は、半割り状のインナーリング２と半割り状のアウターリング３を備える。これらのインナーリング２及びアウターリング３は、共に所定形状の鍛造素材をプレスなどの冷間鍛造機により鍛造して高強度に形成された（強加工され硬化した）もので、インナーリング２は、図１及び図２に示すようにリング状本体２０の外径部にボールの半割り受け穴２１…２１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部に軸方向内方に突出する連結ボス部２２が形成され、かつ、連結ボス部２２の内周面全長にわたってセレーション溝２３が形成され、また連結ボス部２２の突出外周面の中間部から先端部にわたってセレーション２４が形成されている。また、アウターリング３は、リング状本体３０の外径部にボールの半割り受け穴３１…３１が円周方向に多数形成されていると共に、内径部にセレーション溝３２が貫通形成されている。なお、本実施の形態では、上記セレーション溝２３、セレーション２４、セレーション溝３２などは、冷間鍛造後、その鍛造による高強度を低下させることなくプレス機によるプレス加工により形成される。
【００１７】  そして、以上のように冷間鍛造により高強度に形成されたインナーリング２の連結ボス部２２の外周にアウターリング３を、両リング２，３の半割り受け穴２１…２１，３１…３１が相対向する状態でセレーション２４へのセレーション溝３２の嵌め込みをして回転不能に嵌合し、かつ、アウターリング３の内径部より外方に突出する連結ボス部２２の先端部分をアウターリング３の外側面に沿うようにカシメ加工して両リング２，３を一体的に結合し、冷間鍛造による高強度を維持したままプリテンションリング１を形成したのである。
【００１８】  図に示す実施の形態では、インナーリング２におけるリング状本体２０の外側面の中央部には、軽量化を図りながら剛性を確保する多角形状の中央凹所２５が形成され、また、アウターリング３における外側面の中央部にも、軽量化を図りながら剛性を確保する多角形状の中央凹所３３が形成されている。そして、カシメ加工された連結ボス部２２の先端カシメ部２２ａは外方に突出することなく中央凹所３３内に収まるようになされている。さらに、連結ボス部２２の先端部から中間部まで形成されたセレーション２４の長さの設定により上記嵌合時のインナーリング２に対するアウターリング３の位置決め、つまり間隔設定が行なわれている。
【００１９】  以上のように、冷間鍛造により高強度に形成されたインナーリング２及びアウターリング３を、カシメ加工により一体に結合して高強度を維持したままプリテンションリング１を形成するようにしたから、従来の左右対称形状とした半割りリングを、その突合せ面で溶接により一体結合するもののように溶接熱で軟化して強度が低下するといったことがなく、高強度で高品質のプリテンションリングを得ることができる。その結果、カシメ後浸炭焼入れを特別に行う必要がなくなり、高強度で高精度のプリテンションリングを低コストで提供することができる。
【００２０】  また、インナーリング２とアウターリング３とは、セレーション嵌合により位置決めされた状態でカシメ加工により一体化されるので、ボールの半割り受け穴２１，３１が正確に一致した状態のもとで両リング２，３を確実強固に結合することができる。
【００２１】  さらに、両リング２，３の外側面の中央部には、半割り受け穴２１，３１にそれぞれ符合するように多角形状の中央凹所２５，３３が形成されているので、この多角形状の中央凹所２５，３３によりボール受け穴２１，３１部分の剛性を十分確保しながら効果的に軽量化を図ることができる。
【００２２】  次に、本発明に係るプリテンションリングの製造方法を図に基づいて説明する。
【００２３】  プリテンションリング１における一方のインナーリング２を形成するに際し、まず、図６の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）に示すように、所定形状の鍛造素材を冷間鍛造機により鍛造して、円盤状本体２０Ａの外径部にボールの半割り受け穴２１…２１が円周方向に多数（図では１１個）形成されると共に、円盤状本体２０Ａの内側面中央部から軸方向内方に片持ち状に突出する有底筒状の連結ボス部２２が連設され、かつ、連結ボス部２２の内周面にセレーション溝２３が、外周面にセレーション２４がそれぞれ形成され、さらに、外側面の中央部に、半割り受け穴２１の形成位置にそれぞれ符合するように外回りを多角形状とした中央凹所２５が形成された第１成形体２Ａを形成する。
【００２４】  次に、図７の（イ）、（ロ）、（ハ）に示すように、プレス機によるプレス加工により第１成形体２Ａにおける円盤状本体２０Ａの中心部を円形状に打ち抜いて下穴２６を形成し、下穴２６が明いたリング状本体２０を有する第１成形体２Ａを形成する。
【００２５】  その後、図８の（イ）、（ロ）、（ハ）に示すように、プレス機によるプレス加工により第１成形体２Ａにおけるリング状本体２０の下穴２６部分において、連結ボス部２２における内周面のセレーション溝２３に一致させてセレーション抜きを行い、連結ボス部２２からリング状本体２０の内面全体にわたるように延長したセレーション溝２３を貫通形成する。
【００２６】  然る後、図９の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）に示すように、プレス機によるプレス加工により第１成形体２Ａにおけるリング状本体２０の外周を外形抜き（トリミング加工）をして、カシメ前の完成状態となるインナーリング２を形成する。
【００２７】  また、プリテンションリング１における他方のアウターリング２を形成するに際し、まず、図１０の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）に示すように、所定形状の鍛造素材を冷間鍛造機により鍛造して、円盤状本体３０Ａの外径部にボールの半割り受け穴３１…３１が円周方向に多数（図では１１個）形成されると共に、円盤状本体３０Ａの内側面中央部から軸方向内方に片持ち状に突出する有底の筒状部３０ａが連設され、かつ、円盤状本体３０Ａの外側面中央部に、半割り受け穴３１…３１の形成位置にそれぞれ符合するように外回りを多角形状（図では１１角形状）とした中央凹所３３が形成された第２成形体３Ａを形成する。
【００２８】  次に、図１１の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）に示すように、プレス機によるプレス加工により第２成形体３Ａにおける円盤状本体３０Ａの中心部を、前述したインナーリング２の連結ボス部２２における外周面のセレーション２４に一致させてセレーション抜きを行い、リング状本体３０の中心部にセレーション溝３２を貫通形成する。なお、このセレーション溝３２の打ち抜きに伴って有底の筒状部３０ａ部分も同時に打ち抜かれる。
【００２９】  その後、図１２の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）に示すように、プレス機によるプレス加工によりリング本体３０の外周を外形抜き（トリミング加工）して、カシメ前の完成状態となるアウターリング３を形成する。
【００３０】  そして、このように冷間鍛造とプレス加工により形成されたインナーリング２とアウターリング３をカシメ加工により一体に結合する。
【００３１】  その場合、図１３の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）に示すように、インナーリング２の連結ボス部２２にアウターリング３を、両リング２，３の半割り受け穴２１…２１，３１…３１が相対向する状態でセレーション２４とセレーション溝３４をして回転不能に嵌合し、その嵌合状態のもとで一次カシメ用のプレス機により、アウターリング３の中央凹所から外方に突出する連結ボス部２２の先端部を半径方向外方へ４５度程度拡径するように一次カシメ加工する。これにより図１３の（ハ）に示すように両リング２，３をカシメ加工により一体的に一次カシメ結合する。
【００３２】  その後、図１４の（イ）、（ロ）に示すように、一次カシメ結合されたプリテンションリングをさらに二次カシメ用のプレス機により、一次カシメ結合された連結ボス部２２の先端部をさらに９０度程度拡径させてその先端カシメ部２２ａがアウターリング３の中央凹所３３の外側面に大きな接合面で密着するように最終カシメ加工する。これにより冷間鍛造による高強度を維持したまま両リング２，３を一体的にカシメ結合することができる。
【００３３】  その後、後工程としてメッキ処理を施すことにより製品としてのプリテンションリング１を得ることができる。
【００３４】  以上のように、冷間鍛造によりインナーリング２及びアウターリング３を高強度に形成し、次いで、両リング２，３をカシメ加工により一体に結合して高強度を維持したままプリテンションリング１を形成するようにしたから、高強度で高品質のプリテンションリング１を、浸炭焼入れを特別に行うことなく低コストで製造することができる。
【００３５】  また、インナーリング２とアウターリング３とは、たとえばセレーション嵌合などにより回転不能に位置決めされた状態でカシメ加工により一体化されるので、ボールの半割り受け穴２１，３１同士が正確に一致した状態のもとで両リング２，３を確実強固に結合することができる。
【００３６】  また、嵌合部及び嵌合溝としては、上記した実施の形態のようにセレーションとセレーション溝に何ら限定されるものではなく、スプライン同士やその他の嵌め合い構造であってもよい。
【００３７】  また、本発明の二部材のカシメ工法、つまり、まずカシメ部２２を一体に連設した一方部材２と、これに結合される他方部材３をそれぞれ冷間鍛造により高強度に形成し、次にこれら両部材２，３を突き合わせた状態で上記カシメ部２２を他方部材３にカシメ加工して高強度を維持したまま両部材２，３を一体的に結合するカシメ工法にあっては、上記したプリテンションリングに限らず、たとえば、分割タイプの多段式のスプロケットや分割タイプの多段式歯車或いは分割タイプのブロック部材の結合などに幅広く採用することができる。
【符号の説明】
【００３８】１        プリテンションリング
２        インナーリング
３        アウターリング
２０      リング状本体
２１      半割り受け穴
２２      連結ボス部
２３      セレーション溝
２４      セレーション
２５      中央凹所
３０      リング状本体
３１      半割り受け穴
３２      セレーション溝
３３      中央凹所
【図１】
0005376256.tif 000002
【図２】
0005376256.tif 000003
【図３】
0005376256.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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